(57)【要約】【課題】電磁石において、小電流で、且つ吸引力を大きくし、プランジャーを高速動作させる。【解決手段】電磁石１の固定鉄心２は、上部鉄心部３と下部鉄心部４との間に配置された複数の側脚部５と、その側脚部５間における上部鉄心部に対し該上部鉄心部３から下部鉄心部４方向に延設された中央鉄心脚部６と、により構成される。プランジャー７は、中央鉄心脚部６と対向して下部鉄心部に設けられた通路部８内を通過し、且つ中央脚部先端部６Ａに対し磁気吸引力により接離する。前記の固定鉄心２内には、プランジャーを磁気駆動させる磁束発生手段１０を配置する。中央鉄心脚部６の断面積は。プランジャー７の断面積よりも広くする。【選択図】図１
2005353695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１鉄心部と第２鉄心部との間に配置された複数の側脚部を備え、その側脚部間の第１鉄心部に対して該第１鉄心部から第２鉄心部方向に延設された中央脚部を備えた固定鉄心と、
前記第２鉄心部に設けられた通路部を通過し、且つ中央脚部先端部に対し磁気吸引力により接離するプランジャーと、
前記固定鉄心内に配置され前記プランジャーを磁気駆動させる磁束発生手段と、を有する電磁石であって、
前記中央脚部の断面積を前記プランジャーの断面積よりも広くしたことを特徴とする電磁石。
【請求項２】
第１鉄心部と第２鉄心部との間に配置された複数の側脚部を備え、その側脚部間の第１鉄心部に対して該第１鉄心部から第２鉄心部方向に延設された中央脚部を備えた固定鉄心と、
前記第２鉄心部に設けられた通路部を通過し、且つ中央脚部先端部に対し磁気吸引力により接離するプランジャーと、
前記固定鉄心内に配置され前記プランジャーを磁気駆動させる磁束発生手段と、を有する電磁石であって、
前記中央脚部の断面積を前記プランジャーの断面積よりも広くすると共に、前記通路部を中央脚部とラップする第２鉄心部に対して設けたことを特徴とする電磁石。
【請求項３】
第１鉄心部と第２鉄心部との間に配置された複数の側脚部を備え、その側脚部間の第１鉄心部に対して該第１鉄心部から第２鉄心部方向に延設された中央脚部を備えた固定鉄心と、
前記第２鉄心部に設けられた通路部を通過し、且つ中央脚部先端部に対し磁気吸引力により接離するプランジャーと、
前記固定鉄心内に配置され前記プランジャーを磁気駆動させる磁束発生手段と、を有する電磁石であって、
前記中央脚部の断面積を前記プランジャーの断面積よりも広くし、
前記通路部は、挿入口側の第２鉄心部に対し中央脚部とラップするように設けられた突起部と、該通路部の出口側付近の第２鉄心部に対して設けられ該挿入口側の直径よりも大きな直径の窪部と、を構成したことを特徴とする電磁石。
【請求項４】
前記通路部は、その通路部の出口側付近と磁束発生手段との間における第２鉄心部に対して設けられ該通路部の挿入口の直径よりも大きな直径の窪部と、
前記窪部と隣接する通路部の挿入口側における第２鉄心部に設けられ中央脚部とラップするように突出する突起部と、を備えたことを特徴とする請求項３に記載の電磁石。
【請求項５】
第１鉄心部と第２鉄心部との間に配置された複数の側脚部を備え、その側脚部間の第１鉄心部に対して該第１鉄心部から第２鉄心部方向に延設された中央脚部を備えた固定鉄心と、
前記第２鉄心部に設けられた通路部を通過し、且つ中央脚部先端部に対し磁気吸引力により接離するプランジャーと、
前記固定鉄心内に配置され前記プランジャーを磁気駆動させる磁束発生手段と、を有する電磁石であって、
前記プランジャーに対し、該プランジャーの始動開始時間を調整する重りを設けたことを特徴とする電磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁石に関するものであって、特に電磁石の中央脚部先端部と該中央脚部先端部に接触するプランジャーとに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁石（例えば、特許文献１等）においては、固定鉄心内に配置され磁束を発生するコイルを備え、この電磁石における動作速度はコイルの巻数に依存している。すなわち、始動時においてコイルに対し電圧を印加しても、コイル巻線のインダクタンスにより電流が時間的に遅れながら増加する。電磁石の吸引力は電流により発生するものであり、その吸引力は電流より遅れながら増加する。このため、電磁石（プランジャー等）の動作速度は電流の増加に依存、換言すれば、コイルの巻数に依存している。
【特許文献１】特開２００２−８４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
高速操作に適した電磁石を構成する場合、この電流の増加率を向上させるために、コイルの巻数を減少させてインダクタンスを小さくする必要がある。また、コイルの所要起磁力（電流×巻数）を得るために、コイルに対しては大きな電流を流す必要がある。
【０００４】
前記のように大きな電流を流すためには、大きな電源、大きなケ−ブル、抵抗を小さくする大きな断面積のコイル巻線、該大きな断面積のコイル巻線を収納する大きなスペースを持つ鉄心、さらに、磁気抵抗面から長い磁路長に対応する大きな断面を持つ鉄心等を構成し、大電流で且つ大型化された電磁石にしなければならない。
【０００５】
従来の電磁石において、コイルに電圧を印加してから電磁石（プランジャー等）が始動するまでの間（以下、始動前期間と称する）の時間は、前記のような構成（あるいは、動作条件）により殆ど一定であり、その始動前期間の時間を微調整する手段としては始動負荷力（電磁石を始動させる際に要する負荷力；以下、始動開始力と称する）を変更する以外にないと思われていた。このため、始動前期間の時間を長くする用途、例えば、遮断器の遮断操作等においては、その遮断部が直流分の大きな短絡電流（正弦波電流）、換言すれば減衰の少ない大きな短絡電流を遮断する必要があり、大型の遮断器が適用されてコストが高くなっていた。
【０００６】
さらに、従来の電磁石は、電圧の変動に応じて、電流が変化して動作速度が変化する。この動作速度の変化は、電圧の変動に略比例して動作速度が変わる。このため、動作速度の変動幅の少ないことが望まれる用途、例えば遮断器の投入および遮断操作等においては、最高動作速度と最低動作速度との条件の差が大きい場合、幅広い条件に対応するために余裕度を大きくする必要があり、大型の遮断器が適用されコストが高くなっていた。
【０００７】
本発明は前記課題に基づいてなされたものであり、小電流化を図り、且つ吸引力を大きくし、プランジャーを高速動作させることができる小型化された電磁石を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題の解決を図るために、請求項１に記載の発明は、第１鉄心部（後述の図１等では上部鉄心部）と第２鉄心部（後述の図１等では下部鉄心部）との間に配置された複数の側脚部を備え、その側脚部間の第１鉄心部に対して該第１鉄心部から第２鉄心部方向に延設された中央脚部を備えた固定鉄心と、前記第２鉄心部に設けられた通路部を通過し、且つ中央脚部先端部に対し磁気吸引力により接離するプランジャーと、前記固定鉄心内に配置され前記プランジャーを磁気駆動させる磁束発生手段と、を有する電磁石に関するものである。そして、前記中央脚部の断面積を前記プランジャーの断面積よりも広くしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、第１鉄心部と第２鉄心部との間に配置された複数の側脚部を備え、その側脚部間の第１鉄心部に対して該第１鉄心部から第２鉄心部方向に延設された中央脚部を備えた固定鉄心と、前記第２鉄心部に設けられた通路部を通過し、且つ中央脚部先端部に対し磁気吸引力により接離するプランジャーと、前記固定鉄心内に配置され前記プランジャーを磁気駆動させる磁束発生手段と、を有する電磁石に関するものである。そして、前記中央脚部の断面積を前記プランジャーの断面積よりも広くすると共に、前記通路部を中央脚部とラップする第２鉄心部に対して設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、第１鉄心部と第２鉄心部との間に配置された複数の側脚部を備え、その側脚部間の第１鉄心部に対して該第１鉄心部から第２鉄心部方向に延設された中央脚部を備えた固定鉄心と、前記第２鉄心部に設けられた通路部を通過し、且つ中央脚部先端部に対し磁気吸引力により接離するプランジャーと、前記固定鉄心内に配置され前記プランジャーを磁気駆動させる磁束発生手段と、を有する電磁石に関するものである。そして、前記中央脚部の断面積を前記プランジャーの断面積よりも広くし、前記通路部は、挿入口側の第２鉄心部に対し中央脚部とラップするように設けられた突起部と、該通路部の出口側付近の第２鉄心部に対して設けられ該挿入口側の直径よりも大きな直径の窪部と、を構成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記請求項３記載の発明において、前記通路部は、その通路部の出口側付近と磁束発生手段との間における第２鉄心部に対して設けられ該通路部の挿入口の直径よりも大きな直径の窪部と、前記窪部と隣接する通路部の挿入口側における第２鉄心部に設けられ中央脚部とラップするように突出する突起部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、第１鉄心部と第２鉄心部との間に配置された複数の側脚部を備え、その側脚部間の第１鉄心部に対して該第１鉄心部から第２鉄心部方向に延設された中央脚部を備えた固定鉄心と、前記第２鉄心部に設けられた通路部を通過し、且つ中央脚部先端部に対し磁気吸引力により接離するプランジャーと、前記固定鉄心内に配置され前記プランジャーを磁気駆動させる磁束発生手段と、を有する電磁石に関するものである。そして、前記プランジャーに対し、該プランジャーの始動開始時間（例えば、始動前期間の時間の長さ）を調整する重りを設けたことを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、中央脚部の断面積をプランジャーの断面積より広くすることにより、プランジャーの始動を開始する位置（以下、始動開始位置と称する）を第２鉄心部近傍に設定し、始動前期間において電磁石の吸引力にならない漏洩磁束を多く発生させ、吸引力になる有効磁束を減らした構造により、始動前期間に始動電流（プランジャーを始動させるための電流）が例えばコイルにおける最高電力の所定の割合（例えば、最高電力の約７０％以上の値）に達するまで、始動を遅延させることができる。
【００１４】
始動前期間において起磁力が十分に達するまでに蓄えられた漏洩磁束を、始動開始した後（始動前期間を経た後）速やかに有効磁束に変化させるように、中央脚部の断面積をプランジャーの断面積よりも広くした構造にすることにより、前記の始動前期間に蓄えられた漏洩磁束は速やかに有効磁束に変化し大きな吸引力を得ることができるため、小電流で、且つ吸引力が大きく、プランジャーを高速動作させることが可能な電磁石を得ることができる。
【００１５】
前記の始動前期間の時間に関しては、大幅に調整する場合には有効磁束量を加減し、微調整する場合には始動開始力を変更（例えば、後述の重り７Ｅの着脱や、該重り７Ｅの重さの変更等により始動開始力を変更）することにより、広範囲で段階的（例えば、微小時間単位で段階的）な遅延調整が可能となる。
【００１６】
さらに、電圧変動に関わらず、一定の始動電流で始動開始し、その始動開始した後において速やかに有効磁束に変化する漏洩磁束を利用するため、電圧変動によって生じ得る動作速度の変化率を小さくできる。
【発明の効果】
【００１７】
以上示したように本発明の電磁石によれば、その動作がコイル巻線のインダクタンスに依存しないので、所要起磁力に対しコイルの巻数を多くし電流を減少させることができる。例えば、小電流で、且つ小型で高速動作する電磁石（いわゆる、小電流遅延高速動作電磁石）を作製する場合には、電流の減少により、小さな電源、小さなケーブル、抵抗を大きくしてもよい小さな断面積のコイル巻線、該小さな断面積のコイル巻線を収納する小さなスペースを持つ鉄心、更に、磁気抵抗面から短い磁路長に対応する小さな断面を持つ鉄心等を構成することにより、達成できる。
【００１８】
本発明の電磁石は、始動前期間の時間に関して重り（例えば、プランジャーに取り付けられた重り）の着脱等により調整できるため、このような調整を要する用途、例えば遮断器の遮断操作等に適用する場合は、始動を遅延させることにより、遮断部において直流分の小さい減衰した短絡電流を遮断するだけで十分となるため、遮断器の小型化（例えば、約２０％縮小した小型化）を図ることが可能となる。
【００１９】
さらに、従来の電磁石と比較して、電圧変動による動作速度の変化率を小さくできるため、動作速度の変動幅の少ないことが望まれる用途、例えば遮断器の投入遮断操作においても対応できるため（狭い変動幅の動作速度の変動幅が狭くても対応できるため）、余裕度を少なくでき、小型化，低コスト化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施の形態の電磁石を図面等に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
［実施例１］
まず、本実施の形態における電磁石の実施例１を説明する。図１は本実施例の電磁石１の断面を説明するものであり、図２は図１の詳細部分の断面図である。固定鉄心２においては、互いに対向する上部鉄心部３と下部鉄心部４との間に側脚部（あるいは、複数の側脚部）５Ａ，５Ｂが設けられ、その側脚部５Ａと側脚部５Ｂとの間の上部鉄心部３には該上部鉄心部３から下部鉄心部４方向に伸びる中央鉄心脚部６が設けられている。この中央鉄心脚部６と対向する下部鉄心部４には、プランジャー７を通過させるための通路部８が形成されている。前記のプランジャー７は、通路部８を貫通して中央脚部先端部６Ａに対して接離し、中央鉄心脚部６の断面積Ｓ１はプランジャー７の断面積Ｓ２よりも大きく形成されている。
【００２２】
プランジャー７の上端部および下端部には上部ロッド７Ａおよび下部ロッド７Ｂが設けられ、上部ロッド７Ａは中央鉄心脚部６および上部鉄心部３を貫通する貫通孔７Ｃに挿入され、プランジャー７内に穿設した貫通孔には上側又は下側ネジ溝７Ｄが付される。この上側ネジ溝７Ｄに対して上側ロッド７Ａが装着され、下側ネジ溝７Ｄには重り７Ｅを介してボルト７Ｆが装着される。このような構成より、プランジャー７に対してロッド７Ａおよび７Ｂが取付けられている。したがって、ボルト７Ｆを着脱して重り７Ｅの重さを調整（あるいは、重り７Ｅ自体の重さを変更して調整）することにより、プランジャー７の動作速度、すなわち動作時間を調整することができる。
【００２３】
前記のような固定鉄心２内にコイル１０を配置することにより、電磁石１が構成されている。このコイル１０においては、その一部を永久磁石に替えて成る手段を適宜使用しても良い。すなわち、前記のコイル１０には、磁束を発生する手段であれば、種々の手段を適宜適用しても良い。
【００２４】
通路部８においては、下部鉄心部４に対し中央鉄心脚部６とラップするように形成され、その通路部８の挿入口側直径Ｄ１は出口側直径Ｄ２に比べて小さく形成されている。すなわち、挿入口側直径Ｄ１の大きさは、下部鉄心部４の一部から通路部８側に突起した突起部４Ａによって、決定される。前記の突起部４Ａは、中央鉄心脚部６とラップするように突起し、前記の通路部８を形成（一部を形成）している。
【００２５】
プランジャー７においては、図２に示すように、該プランジャー７の始動前期間における始動開始位置Ｓが下部鉄心部４近傍に位置するように配置される。なお、本実施例の始動開始位置Ｓにおいては、中央鉄心脚部先端部６Ａと対向する下部鉄心部内側面４Ｂよりも下側に位置する。ここで、下部鉄心部４近傍とは、中央鉄心脚部先端部６Ａと対向する下部鉄心部内側面４Ｂ位置付近から、通路部８の突起部４Ａ側付近までの範囲を示すものである。この範囲において、前記のプランジャー７の始動開始位置Ｓが位置するように調整する。
【００２６】
次に、前記のように構成された電磁石１の動作について、図３乃至図６に基づいて説明する。
【００２７】
まず、プランジャー７が始動開始位置Ｓにセットされた状態でコイル１０に通電（電圧を印加）すると、図３に示すように、磁束Φ１は下部鉄心部４（４Ａ）−プランジャー７−中央鉄心脚部６−上部鉄心部３−側脚部５Ａ，５Ｂ−下部鉄心部４（４Ａ）に形成された磁気回路を循環する。また、磁気回路に循環する漏洩磁束Φ２は中央鉄心脚部６に漏洩する。
【００２８】
その後、図４に示すように始動開始位置Ｓからプランジャー７が微小移動すると、漏洩磁束Φ２は下部鉄心部４（４Ａ）−プランジャー７−中央鉄心脚部６−上部鉄心部３−側脚部５Ａ，５Ｂ−下部鉄心部４（４Ａ）に形成された磁気回路を流れ始める。
【００２９】
そして、図４に示す状態から図５に示す状態に至るまでの間において、漏洩磁束Φ２の殆どは、プランジャー７を介して前記の磁気回路に流れ始め、磁束Φ１と同様の有効磁束に変化する。
【００３０】
すなわち、電磁石１の始動に関して、始動前期間における始動電流がコイル１０の最高電流に対して一定の値以上（例えば、約７０％以上の値）になるまで遅延させるために、有効磁束を小さくし漏洩磁束を大きくする。また、重り７Ｅの着脱等を行うことにより、始動開始力の大小を変化させて微調整する。
【００３１】
前記のように磁束を調整する構成により、始動にかかる吸引力および時間を大きく調整することができる。また、微調整には重り７Ｅの着脱等によって始動開始力を変化させることにより、広い範囲で段階的（例えば、微小時間単位で段階的）な調整が容易にできる。
【００３２】
中央鉄心脚部６を長くし（プランジャー７の軸心方向に長くし）、プランジャー７の始動開始位置Ｓを下部鉄心部４近傍に設定することにより、コイル１０のスペースに漏洩磁束Φ２が発生する。この漏洩磁束Φ２は、コイル１０のスペースの高さを高くし、厚みを小さくすることによって、より多く発生する。
【００３３】
前記の漏洩磁束Φ２については、プランジャー７の吸引力側に対しては力が作用しない。この吸引力となる有効磁束としては、中央鉄心脚部６とプランジャー７との間に発生する磁束Φ１であり、漏洩磁束Φ２と比較すると少量である。このため、前記の吸引力が所定の始動開始力に達するようにするには、始動電流が所定値になるまで始動開始を遅延させなければならない。その具体例としては、始動前期間において始動電流がコイル１０の最高電流に対して一定の値以上（例えば、約７０％以上の値）に至るまで、重り７Ｅの着脱等により始動開始を遅延させる。
【００３４】
前記の始動開始の後、中央鉄心脚部先端部６Ａ付近から下部鉄心部４の間で多く発生した漏洩磁束Φ２は、プランジャー７の移動によって磁気抵抗のバランスが変化し、その漏洩磁束Φ２自体の流れは、より磁気抵抗が小さくなる中央鉄心脚部６とプランジャー７との間に変更、すなわち吸引力となる有効磁束に変化し該吸引力が増加する。この際、漏洩磁束Φ２の流れの変更に関しては、中央鉄心脚部６とプランジャー７との間に近い漏洩磁束Φ２ほど、速やかに行われる。
【００３５】
つまり、電磁石１においては、プランジャー７の始動開始位置Ｓが下部鉄心部４近傍に位置するように調整したり、その下部鉄心部４の窪部２０（例えば、図７参照；漏洩磁束をコントロールする目的で、下部鉄心部４とプランジャー７との間に対し意図的にギャップを形成するための窪部）を設けたりすることにより、速やかに漏洩磁束Φ２の流れを変更することができる。
【００３６】
前記のように本実施例によれば、中央鉄心脚部先端部６Ａ付近から下部鉄心部４の間で多く発生する漏洩磁束Φ２は、プランジャー７の移動によって磁気抵抗のバランスが変化し、より磁気抵抗が小さくなる中央鉄心脚部６とプランジャー７との間に流れを変更して、吸引力である有効磁束に変化する。この有効磁束がより多く吸引（プランジャー７に吸引）されるように、中央鉄心脚部６の断面積Ｓ１をプランジャー７の断面積Ｓ２よりも大きくすることにより、その吸引力が増加し、漏洩磁束Φ２が磁束Φ１と同様の有効磁束に変化する。前記の吸引力が増加した分だけ、電磁石１を小型化することができる。
【００３７】
特に、中央鉄心脚部６の断面積Ｓ１をプランジャー７の断面積Ｓ２より大きくすることにより、プランジャー７からの有効磁束がより多く中央鉄心脚部６に吸収され、更に吸引力が増加するため、より電磁石１を小型化することができる。
【００３８】
また、突起部４Ａを中央鉄心脚部６とラップするように構成し、プランジャー７に対し有効磁束がより多く集中するようにして、その集められた有効磁束がより多く中央鉄心脚部６に吸収されるように、中央鉄心脚部６の断面積Ｓ１をプランジャー７の断面積Ｓ２より大きくすることにより、更に吸引力が増加する。
【００３９】
ここで、電磁石１の通電時間Ｔと有効磁束量Φとの関係を、図６の磁気特性図に基づいて説明する。従来技術による電磁石の磁気特性においては、曲線ΦＡに示すように、コイル１０の最高電流における磁束量の約７０％付近までは略比例増加するが、それ以降は飽和する。この場合、有効磁束量が始動開始力に対応した値になる時間（すなわち、有効磁束量が始動できる値に達する時間（図６中ではφｐになる時間）；以下、始動開始時間と称する）ｔ１は、比例増加領域内にある。
【００４０】
一方、本実施例の電磁石１の磁気特性においては、曲線ΦＢに示すように、始動前期間に漏洩磁束Φ２を蓄勢するため有効磁束量が少なく、従来技術の電磁石における時間ｔ１での有効磁束量と同等になる時間、すなわち前記の時間ｔ１から遅延した時間ｔ２までは有効磁束が徐々に増加し、その時間ｔ２以降は漏洩磁束Φ２が急激に磁束Φ１へ変化するため、その有効磁束量は急激に増加する。前記のように遅延された時間ｔ２は、プランジャー７に設けられた重り７Ｅにより簡単に調整（例えば、重り７Ｅの着脱等により調整）できる。この調整については、Ｓ１，Ｓ２の値に影響されることなく実施できる。
【００４１】
前記のように、始動開始時間を時間ｔ１から時間ｔ２まで遅延させたことにより、漏洩磁束Φ２のバランスがプランジャー７の移動に応じて変化し、より磁気抵抗が小さくなる中央鉄心脚部６とプランジャー７との間に流れを変更し、その漏洩磁束Φ２が吸引力である有効磁束に変化することにより磁束Φ１が急激に増加し、該吸引力が増加する。このため、図６の各曲線の時間ｔ２以降において、本実施例の磁気特性を示す曲線ΦＢは、従来技術の磁気特性を示す曲線ΦＡに比べて、有効磁束量（すなわち、磁束Φ１）が急激に増加したものになっている。
【００４２】
図６の特性図より明らかなように、本実施例の磁気特性を示す曲線ΦＢの勾配αＢが、従来技術の磁気特性を示す曲線ΦＡの勾配αＡよりも大きいことから、本実施例によれば吸引力の変化に対応して電磁石１の動作速度を速くできることが読み取れる。
【００４３】
また、例えば本実施例の電磁石１により遮断器を投入および遮断操作する場合において、従来技術による電磁石と比較して始動前期間が長いため（図６中では、従来技術の電磁石の始動開始時間がｔ１であるのに対して、本実施例の電磁石１の始動開始時間がｔ２であるため）、特に短絡電流の遮断時等における小さな電流値（例えば、直流分が減衰した小さな電流値）であっても動作できるため、電磁石１および遮断器の操作器等の構成を小型化することができる。
【００４４】
さらに、本実施例では、中央鉄心脚部先端部６Ａを下部鉄心部内側面４Ｂ近傍まで延長（例えば、プランジャー７の軸心方向に延長）することにより、例えば中央鉄心脚部先端部６Ａを上部鉄心部３付近に設けた場合と比較して、プランジャー７の重量を軽減できるため、更に小さな電磁力でプランジャー７を動作させることができる。
【００４５】
さらにまた、本実施例では、電磁石の印加電圧に関係なく（例えば、印加電圧の大きさに関係なく）、始動開始した後に漏洩磁束Φ２を有効磁束Φ１に変化させることにより、吸引力が増加するため、例えば遮断器の操作器などに適用した場合には、操作電源変動による遮断器の動作速度の変動を少なくできる。
【００４６】
［実施例２］
次に、本実施の形態における電磁石の実施例２を説明する。なお、実施例１と同様なものには同一符号等を用いて、その詳細な説明等を適宜省略する。本実施例においては、図７，図８に示すように、通路部８の挿入口付近の下部鉄心部４に対して、中央鉄心脚部６とラップするように突出した突起部４Ａを設け、通路部８の出口付近の下部鉄心部４に対しては、通路部挿入口の直径Ｄ１よりも大きな直径Ｄ２の窪部２０を設ける。すなわち、通路部８は、突起部４Ａと窪部２０とから構成されている。
【００４７】
本実施例のように窪部２０を設けたことにより、多くの漏洩磁束Φ２が突起部４Ａを経由してプランジャー７に流れるため、そのプランジャー７と先端部６Ａ（漏洩磁束Φ２が経由する先端部６Ａ）との磁気抵抗の差が明確になり、磁束Φ１と漏洩磁束Φ２とを透過する通路を区分できるようになり、例えば電磁石の製作誤差による歩留まりの低下（例えば、性能のばらつき）を最小にすることができる。
【００４８】
前記の窪部２０を設ける場合には、挿入口側の下部鉄心部４に対し、中央鉄心脚部６とラップするように突出した突起部４Ａを設け、その突起部４Ａ内面からコイル１０までの間の出口付近における下部鉄心部４に対して、該窪部２０を設ける。
【００４９】
このように窪部２０を設けた構成によれば、磁束Φ１は窪部２０によって中央鉄心脚部先端部６Ａに対して漏洩し難しくなり、漏洩磁束Φ２は突起部４Ａを経由してプランジャー７に流れるため、プランジャー７における有効磁束がより一層多くなり、結果として吸引力が増加することになり、電磁石の小型化を図ることができる。
【００５０】
以上示したように本実施の形態によれば、漏洩磁束Φ２を磁束Φ１である有効磁束に変化させることにより、小電流で吸引力を増加し、小型化された電磁石，遮断器等を作製（例えば、いわゆる小電流遅延高速動作電磁石を作製）することができる
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施の形態に係る電磁石（実施例１）の縦断面図。
【図２】図１における電磁石の下部鉄心部近傍の部分断面図。
【図３】図１の磁気回路における磁束分布を示す図。
【図４】図３の磁気回路における磁束分布の変化状況を示す図。
【図５】図４の磁気回路における磁束分布の変化状況を示す図。
【図６】図１における電磁石のプランジャーの動作時間と磁束との関係を示す磁気特性図。
【図７】本実施の形態に係る電磁石（実施例２）の縦断面図（および磁束分布付を示す図）。
【図８】図７の下部鉄心部とプランジャーとを断面した場合の部分拡大断面図。
【符号の説明】
【００５２】
１…電磁石、２…固定鉄心、３…上部鉄心部、４…下部鉄心部、４Ａ…突起部、４Ｂ…下部鉄心部内側面、５Ａ、５Ｂ…側脚部、６…中央鉄心脚部、６Ａ…中央鉄心脚部先端部、７…プランジャー、７Ａ…上部ロッド、７Ｃ…貫通孔、８…通路部、１０・・コイル、Ｄ１…挿入口側直径、Ｄ２…出口側直径、Ｓ…始動開始位置。
【図１】
2005353695.tif 000003
【図２】
2005353695.tif 000004
【図３】
2005353695.tif 000005
【図４】
2005353695.tif 000006
【図５】
2005353695.tif 000007
【図６】
2005353695.tif 000008
【図７】
2005353695.tif 000009
【図８】
2005353695.tif 000010